Грибы помогут сделать марсианскую почву пригодной для выращивания растений

Новости МирТесен

Несмотря на то, что внедрение выращивания сельскохозяйственных культур на Марсе с использованием грибов, вероятно, отдалено от нас на десятилетия, это не помешало международной группе ученых из США и Бразилии расширять возможности повышения урожайности с помощью нестандартных подходов. В статье, опубликованной в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences, авторы рассматривают, как определенный вид грибов, классифицируемый как полезные грибы, может быть задействован для преобразования токсичной и обедненной питательными веществами марсианской и лунной почвы в среду, пригодную для выращивания растений.

Полезные грибы – это разновидности грибов, которые участвуют в циркуляции питательных веществ, необходимых растениям, почве и другим живым организмам. В ходе данного исследования ученые провели анализ обзоров научной литературы, чтобы изучить проблему дефицита важнейших элементов, таких как азот, калий и фосфор, в лунном и марсианском реголите, препятствующего выращиванию сельскохозяйственных культур, и найти способы решения этой задачи.

В ходе обсуждения исследователи обратили внимание на то, что некоторые виды грибов, обитающие на Земле, стимулируют рост растений, улучшая усвоение ими питательных веществ и помогая им выживать в условиях небиологического стресса. Также рассматривались виды грибов, применяемые на Международной космической станции.

Абиотический стресс требует особого внимания, так как растения планируется выращивать на субстратах с дефицитом питательных веществ, например, на лунном и марсианском реголите. Для решения этой проблемы ученые предлагают использовать арбускулярные микоризные грибы (AMF), которые применяются в ботанических исследованиях с середины XIX века и выполняют роль микроскопического продолжения корневой системы растения.

Несмотря на то, что для полного понимания особенностей выращивания растений в реальных условиях, в частности на лунном и марсианском грунте, требуются дополнительные исследования, ученые настроены оптимистично. Они полагают, что в перспективе грибы смогут обеспечить получение значительных урожаев при использовании лунного и марсианского реголита.

Согласно выводам исследования, использование грибов, способствующих росту растений, в сельскохозяйственных системах, основанных на лунном или марсианском реголите, представляется важным шагом для обеспечения производства продуктов питания в космосе и создания внеземных поселений. Грибы, такие как Trichoderma и различные виды микоризных грибов (Glomeromycota), отличаются своей способностью снижать негативное воздействие неблагоприятных факторов среды, высвобождать необходимые элементы питания и, возможно, улучшать физико-химические свойства реголитовых почв.

Данные микроорганизмы обладают значительным потенциалом в качестве биотехнологического инструмента для изменения состава реголита, а также для улучшения характеристик микробиома, который внедряется в непригодные для жизни среды.

Применение лунного и марсианского реголита для культивирования растений представляет собой метод, известный как использование местных ресурсов на месте (ISRU), или «жизнь за счет местных ресурсов». Этот подход предполагает применение имеющихся и доступных материалов для производства необходимых компонентов миссии, что позволяет избежать зависимости от поставок с Земли.

Применительно к Луне и Марсу, применение местного реголита, не содержащего питательных веществ, необходимых для выращивания растений, в сочетании с полезными грибами, могло бы уменьшить и, вероятно, устранить потребность в транспортировке почвы с Земли для обеспечения продуктами питания. Это позволило бы значительно снизить финансовые и логистические затраты, связанные с доставкой продовольствия с Земли на Луну и Марс.

Включение местных ресурсов в планы будущих пилотируемых полетов на Луну и Марс является ключевым элементом стратегии NASA «От Луны к Марсу». Это исследование дополняет уже существующие работы, посвященные ISRU (использованию ресурсов на месте) и, в частности, применению лунного и марсианского грунта для культивирования растений. Недавно ученые провели эксперимент, в котором смешали один грамм цианобактерий с веществом, имитирующим марсианский реголит, и получили 27 граммов ряски.

Исследование в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.